[发明专利]一种大长径比微小径超硬刀具棒料及其制备方法

权利要求书

1.一种大长径比微小径超硬刀具棒料，由硬质合金棒材基体和超硬材料样块焊接组合而成，其特征在于，包括沿轴向依次排布的刀柄、刀颈、过渡段和有效工作部分，其中，刀柄的直径d₀＝3～4mm，公差等级为h6，有效工作部分的直径d₁＝0.1～1mm,棒料长径比d₁/L₁≥10，L₁是超硬刀具棒料有效工作部分的长度。

2.根据权利要求1所述的一种大长径比微小径超硬刀具棒料，其特征在于：所述刀颈为圆台结构，所述刀柄和所述过渡段为圆柱体结构。

3.根据权利要求1所述的一种大长径比微小径超硬刀具棒料，其特征在于：所述超硬刀具材料复合片为聚晶金刚石(PCD)复合片或聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片。

4.根据权利要求1所述的一种大长径比微小径超硬刀具棒料，其特征在于：所述过渡段的长度L₂＝(0.1～0.3)L₁。

5.一种如权利要求1-4任一所述的大长径比微小径超硬刀具棒料的制备方法，包括：

步骤1：通过精磨加工对硬质合金棒材基体进行分段加工形成刀柄、刀颈和过渡段；

步骤2：通过激光加工或电火花线切割方法从超硬刀具材料复合片的超硬材料层切割出圆柱体或长方体的超硬材料样块；

步骤3：利用电火花穿孔机在硬质合金棒材基体的过渡段端面上加工出微小盲孔，该微小盲孔为后续插焊工艺预制出的焊接孔；所述微小盲孔的截面形状为圆形或正方形，微小盲孔与硬质合金棒材基体同轴；

步骤4：将超硬材料样块插入微小盲孔中，并在两者间隙中填充满钎焊焊料，采用真空钎焊方法将超硬材料样块与硬质合金棒材基体结合在一起，获得超硬刀具毛坯棒料，露出硬质合金棒材基体外的超硬材料样块部分形成超硬刀具毛坯棒料的有效工作部分；

步骤5：采用激光加工的方式对超硬刀具毛坯棒料进行外周进行车削加工，将有效工作部分减径加工至合适的尺寸，形成大长径比微小径超硬刀具棒料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤5中通过激光车削加工将有效工作部分加工至合适尺寸的同时修正步骤4中由于插焊工艺带来的硬质合金棒材基体和超硬材料样块的同轴度误差。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述微小盲孔的深度L₃＝(0.3～0.6)L₁。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述微小盲孔的直径d₃≤0.8d₂，d₂是所述过渡段的直径。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述大长径比微小径超硬刀具棒料整体长度L₀＝50mm，刀颈锥角θ＝30°。